图形内正电荷积累效应对多晶硅刻蚀图形影响的研究--毕业设计

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1、深圳大学本科毕业论文（设计）题目:图形内正电荷积累效应对多晶硅刻蚀图形影响的研究姓名:专业:微电子学学院:电子科学与技术学号:指导教师:职称：讲师年5月10日深圳大学本科毕业论文（设计）诚信声明本人郑重声明：所呈交的毕业论文（设计），题目《图形内正电荷积累效应对多晶硅刻蚀图形影响的研究》是本人在指导教师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式注明。除此之外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。本人完全意识到本声明的法律结果。毕业论文（设计

2、）作者签名：日期：年月日目录摘要11.1引言11.2集成电路工艺及器件模拟的背景11.3本文的研究意义22．Si刻蚀的物理、化学基础22.1考虑的表面粒子：22.2在表面的反应种类的分类：22.3刻蚀涉及的反应过程32.4仿真模型52.5表面反应仿真方法：92.6仿真条件：92.7相关物理常数等：92.8仿真步骤：103软件模拟刻蚀工艺设计103.1顺序1活性离子垂直入射103.1.1顺序1小结113.2顺序2考虑入射离子角度以及能量123.2.1发射角的解决办法123.2.2软件模拟刻蚀工艺设计133.2.3顺序2

3、小结144.顺序3考虑正电荷积累效应144.1没有正电荷积累（对比）144.2考虑正电荷积累效应154.3顺序3小结185.结论186．软件介绍及程序196.1MATLAB简介196.2GUI界面简介19参考文献20致谢21Abstract22Keywords22附录231．主程序232.入射角度仿真程序303.程序GUI界面显示31深圳大学本科毕业论文—图形内正电荷积累效应对多晶硅刻蚀图形影响的研究图形内正电荷积累效应对多晶硅刻蚀图形影响的研究电子科学与技术学院微电子学学号：【摘要】集成电路工艺和器件的计算机模拟是

4、最先进的集成电路开发和生产的必须的技术，作为提高生产效率的有效技术，模拟和仿真技术的开发变得越来越重要。现在，器件越来越微细化，伴随着特征尺寸越来越接近物理极限，出现了过去的简单模型或理论无法解释的新现象，理解这些现象并且把它反应到工艺生产中去，以提高生产性，集成电路工艺和器件的计算机模拟就变得是不可欠缺的了。集成电路的刻蚀工艺方法很多，真实过程也极为复杂，本课题仅仅模拟等离子体干法刻蚀，从一点出发由点及面的去了解刻蚀工艺，在刻蚀过程中从不考虑离子入射角度到考虑角度，以及加入刻蚀反应系数对多晶硅刻蚀的影响，最后与考虑

5、了正电荷积累效应后刻蚀图形的变化进行对比，得出正电荷积累效应对多晶硅刻蚀图形的影响。【关键词】干法刻蚀;刻蚀工艺模拟;等离子体；正电荷积累效应；MATLAB1.1引言在集成电路等离子体刻蚀工艺中，为了高精度控制刻蚀工艺，对等离子体在衬底表面的物理和化学反应的理解是不可欠缺的。刻蚀反应过程和结果主要受（1）入射到表面的ion和中性radical的化学组成，（2）入射到表面的ion和radical的通量和能量，（3）衬底表面温度，（4）反应生成物在衬底表面的再吸附等因素的影响。本仿真的目的就是研究正电荷积累效应对多晶硅刻

6、蚀图形的影响。具体研究用Cl2（其中包含微量O2）等离子体刻蚀多晶硅(poly-Si)时的入射粒子与衬底表面原子反应、正电荷积累等因素对刻蚀形状的因果关系。工艺以及反应的精密性以及高成本让计算机模拟变得发展迅速，本课题将对刻蚀工艺进行计算机仿真模拟【1】。1.2集成电路工艺及器件模拟的背景集成电路工艺及器件仿真模拟是缩短集成电路设计周期、节省设计成本，提高设计精度的关键技术。集成电路器件的细微化，特征尺寸越来越接近物理极限，集成电路工艺的仿真在行业中的重要性日渐高涨，同时模拟的难度也日渐提升。等离子体刻蚀，主要是利用

7、等离子放电产生的具有化学活性的粒子，来去除材料表面物质的一种重要工艺方法。在现代大规模集成电路和微电子机械系统的微细加工过程中，有超过三分之一的工序都基于等离子体处理技术，而等离子体刻蚀是其中最为关键的一项工艺流程。等离子体刻蚀过程具有化学选择性，即可以从材料中去除某一种物质而不影响其他物质；还具有各向异性，即可以去除沟槽底部物质而不会影响侧壁物质。等离子体刻蚀是能选择性地且能各向异性地对器件进行微细加工，并在工业上唯一可行的技术。等离子体刻蚀的工艺水平直接决定了微电子器件的性能、可靠性和集成度。因此，对等离子体刻蚀

8、工艺进行深入的探索和研究具有深远意义。11深圳大学本科毕业论文—图形内正电荷积累效应对多晶硅刻蚀图形影响的研究1.3本文的研究意义在目前等离子刻蚀的研究中，主要集中在入射离子的种类、角度分布以及动量分布等方面，而对正电荷积累产生的影响的研究报道很少，在本文中，通过建立仿真模型，代入实际工艺中的参数，对其进行仿真模拟，对正电荷积累效应对多晶硅刻蚀